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EP1457754B2 - Tourelleau multitube pour munition à haute énergie - Google Patents

Tourelleau multitube pour munition à haute énergie Download PDF

Info

Publication number
EP1457754B2
EP1457754B2 EP04290579A EP04290579A EP1457754B2 EP 1457754 B2 EP1457754 B2 EP 1457754B2 EP 04290579 A EP04290579 A EP 04290579A EP 04290579 A EP04290579 A EP 04290579A EP 1457754 B2 EP1457754 B2 EP 1457754B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axis
carriage
site
tube
tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04290579A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1457754B1 (fr
EP1457754A1 (fr
Inventor
Jean-Noel Patry
Serge Orgelet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexter Systems SA
Original Assignee
Nexter Systems SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=32749790&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1457754(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nexter Systems SA filed Critical Nexter Systems SA
Publication of EP1457754A1 publication Critical patent/EP1457754A1/fr
Publication of EP1457754B1 publication Critical patent/EP1457754B1/fr
Application granted granted Critical
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/06—Mechanical systems
    • F41A27/08—Bearings, e.g. trunnions; Brakes or blocking arrangements

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of turrets and turrets weapon system. Such a cupola is described in the document US 4,437,384 .
  • turrets with two degrees of freedom They carry a weapon system comprising at least one tube.
  • the tube of this weapon system can be oriented in two degrees of freedom, to coincide / point the axis of the tube in the direction of fire.
  • the weapon system can be rotated relative to a lyre, around a first axis site, usually horizontal.
  • the block constituted by the weapon system and the lyre can in turn be rotated around a second bearing axis, usually vertical.
  • Each of the two rotation axes in site and in the field is generally motorized and can be controlled.
  • Gun-type devices are known having several tubes mounted in battery. They are not steerable and have an important rigid structure capable of supporting the efforts.
  • the propulsion of the ammunition uses a rocket effect. In this case she is self-propelled. It transmits little effort to the cupola.
  • Two or two-tube missile turret systems are known. Each tube is usually single-use and can not be recharged. The multiplicity of shots is possible in sequence and / or simultaneously. The number of shots is limited to the number of tubes initially present.
  • the invention relates to a cupola for high-energy munition, comprising a weapon system, mobile about a first site axis, relative to a lyre, itself mobile about a second bearing axis, relative to a chassis, characterized in that the weapon system comprises several tubes, fixed on a carriage for successively bringing each of the tubes into a firing position, such that the axis of the tube is concurrent with the axes of site and deposit, in that the carriage is driven in a translation movement and the tubes are parallel to each other and aligned in the direction of said translation, and in that the carriage is positionable in a position of equilibrium during the transport and pointing phases, equilibrium position in which the center of gravity of the movable part along the axis of the site or deposit is brought closer to closer to the axis of rotation of the site or deposit.
  • the movement of the carriage is such that it reproduces an arrangement of the tubes on the carriage identical to itself each time a tube is fed into the firing position.
  • the direction of said translation is parallel to the site axis.
  • the axis of said translation is perpendicular to the site axis.
  • An advantage of the device according to the invention is to enable the impact of the couples induced by the recoil force to be limited.
  • Another advantage of the device according to the invention is, by reducing the torques, to allow adoption of lightweight turret structural parts.
  • Another advantage of the device according to the invention is, by reducing the torques, to substantially reduce the size and capacity of the drive and motorization means of the site and deposit axes.
  • Another advantage of the device according to the invention is, by reducing the structural elements and the drive and drive components, to reduce the cost of the device.
  • Another advantage of the device according to the invention is, by reducing the structural elements and the drive and drive components, to reduce the mass balance of the device.
  • the device object of the present invention comprises a weapon system 1.
  • This weapon system 1 comprises several tubes 6 fixed on a carriage 7.
  • the weapon system is rotatable about a site axis 2.
  • the site axis 2 is horizontal. This rotation is made with respect to a lyre 3.
  • This lyre 3 can, in turn, turn about the bearing axis 4 relative to the frame 5.
  • the bearing axis 4 is vertical.
  • the frame is fixed on a fixed carriage or on a vehicle, whose cupola contributes to ensure safety.
  • the torque is reduced or vanished, provided that the axis 8 of the tube 6 approaches or is in concordance with the axis bearing 4.
  • the preferred firing position 9 for a tube 6 is such that its axis 8 is concurrent with the two axes site 2 and bearing 4.
  • the mobile carriage 7 has the function of carrying and moving the tubes 6 to bring them successively into the firing position 9.
  • a configuration consists of arranging n tubes 6 on a carousel, in a plane arrangement and radially around the axis of rotation of said carousel. This axis may be, parallel to the axis of rotation of site 2.
  • Each tube 6 is successively brought to the firing position 9 by a rotation of one nth of a revolution of the carousel.
  • the arrangement of the tubes 6 is circular and in relation to the circular rotation of the carriage 7 is reproduced identical to itself, each rotation of one nth of a turn.
  • the figure 1 shows an exemplary configuration with two tubes 6 and a carriage 7 moving in translation in a direction perpendicular to the axis site 2.
  • the representation places the bottom tube, in the plane of the figure, in the firing position 9.
  • the trolley is shown in the upper position, in the plane of the figure.
  • the arrangement of the tubes 6 is such that they are arranged along a first straight line.
  • the movement of the carriage 7 is a translation along a second straight line.
  • the relation between the arrangement of the tubes and the movement of the carriage is here, the parallelism of these two lines.
  • the figure 2 presents a variant of the previous configuration.
  • This example has two tubes 6 and a carriage 7 moving in translation in a direction parallel to the axis site 2.
  • the representation shows the tube 6 of the left, in the plane of the figure, in firing position 9, the carriage being positioned to the left, in the plane of the figure.
  • the figure 3 represents an example configuration with four tubes 6 and a rotary carriage 7.
  • the tubes are here, for illustrative purposes, parallel to each other and to the axis of rotation of the carriage 7.
  • the tube at the bottom, in the plane of the figure, is in the firing position 9.
  • the tubes 6 are arranged according to a circle. The rotational movement of the carriage 7 reproduces this circle.
  • the figure 4 represents a variant of the previous configuration.
  • This example has four tubes 6 and a rotating carriage 7.
  • the rightmost tube, in the plane of the figure, is in firing position 9.
  • An offset has been made in the lyre 3.
  • the weapon system 1 in addition to the recoil force, is subjected to gravitational forces.
  • the transport phases where the cupola is moved for example by its carrier or pointing vehicle during which the weapon system is moved by the movements of the axes site 2 and deposit 4
  • the weapon system under the effect of the own weight of the system d 1 and / or the assembly grouping the lyre 3 and the weapon system 1
  • the lever arms determining these couples depend on the distance between the center of gravity of a moving part and the axis of rotation.
  • a first lever arm appears between the center of gravity of the weapon system 1 and the axis of rotation site 2.
  • a second lever arm appears between the center of gravity of the moving part in the field, gathering the lyre 3 and the weapon system 1, and the rotation axis bearing 4.
  • the carriage 7 for positioning the tubes 6 can be used to move the tubes to an equilibrium position which brings the center of gravity closer to the axis of rotation.
  • an equilibrium position located between the two firing positions 9 of the two tubes 6, brings the center of gravity of the moving part into alignment, as close as possible to the axis of rotation bearing 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • Le secteur technique de la présente invention est celui des tourelles et tourelleaux de système d'arme. Un tel tourelleau est décrit dans le document US 4 437 384 .
  • Il est connu à ce jour des tourelleaux à deux degrés de liberté. Ils emportent un système d'arme comprenant au moins un tube. Le tube de ce système d'arme peut être orienté selon deux degrés de liberté, afin de faire coïncider/pointer l'axe du tube dans la direction de tir. Le système d'arme peut être mis en rotation par rapport à une lyre, autour d'un premier axe site, le plus souvent horizontal. Le bloc constitué par le système d'arme et la lyre, peut à son tour être mis en rotation autour d'un second axe gisement, le plus souvent vertical. Chacun des deux axes de rotation en site et en gisement est généralement motorisé et peut être asservi.
  • On connaît d'une part des tourelleaux canons et d'autre part des tourelleaux missiles.
  • Dans le cas d'un tir par effet canon, une énergie très importante est développée et le tourelleau doit supporter un effort de poussée, encore appelé recul, très important, principalement orienté selon l'axe du tube/tir. Afin de réduire l'impact de cet effort sur le tourelleau et de limiter les couples subits par les organes de mise en mouvement et de motorisation des deux axes site et gisement, il est connu d'annuler les bras de levier en faisant concourir l'axe du tir avec les axes de rotation en site et en gisement. Tous les tourelleaux canon connus à ce jour, emporte un tube unique, qui généralement tente de répondre au mieux à cette contrainte de concourance. La multiplicité des tirs est possible en séquence. Le tube est réutilisé pour chaque tir grâce à un moyen de chargement. Le nombre de tir est limité le cas échéant par la capacité de ce moyen de chargement.
  • On connaît des dispositifs de type canons présentant plusieurs tubes montés en batterie. Ils ne sont pas orientables et présentent une importante structure rigide capable de supporter les efforts.
  • Dans le cas d'un système d'arme de type missile, la propulsion de la munition utilise un effet fusée. Elle est dans ce cas autopropulsée. Elle ne transmet que peu d'effort au tourelleau. On connaît des systèmes de tourelleaux missiles bi ou multitubes. Chaque tube est généralement à usage unique et ne peut pas être rechargé. La multiplicité des tirs est possible en séquence et/ou en simultané. Le nombre de tir est limité au nombre de tubes initialement présents.
  • On ne connaît pas à ce jour de système multitube, de type canon, pouvant tirer des munitions à haute énergie. C'est donc le but de la présente invention de combler une telle lacune.
  • L'invention a pour objet un tourelleau pour munition à haute énergie, comprenant un système d'arme, mobile autour d'un premier axe de site, par rapport à une lyre, elle-même mobile autour d'un second axe de gisement, par rapport à un châssis, caractérisé en ce que le système d'arme comporte plusieurs tubes, fixés sur un chariot permettant d'amener successivement chacun des tubes dans une position de tir, telle que l'axe du tube soit concourant avec les axes de site et de gisement, en ce que le chariot est animé d'un mouvement de translation et les tubes sont parallèles entre eux et alignés selon la direction de ladite translation, et en ce que le chariot est positionnable dans une position d'équilibre pendant les phases de transport et de pointage, position d'équilibre dans laquelle le centre de gravité de la partie mobile selon l'axe de site ou de gisement est rapproché au plus près de l'axe de rotation de site ou de gisement.
  • Selon une caractéristique de l'invention, le mouvement du chariot est tel qu'il reproduit une disposition des tubes sur le chariot identique à elle-même à chaque amenée d'un tube dans la position de tir.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la direction de ladite translation est parallèle à l'axe site.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe de ladite translation est perpendiculaire à l'axe site.
  • Un avantage du dispositif selon l'invention est de permettre, de limiter l'impact des couples induits par l'effort de recul.
  • Un autre avantage du dispositif selon l'invention est, en réduisant les couples, de permettre d'adopter des pièces de structure du tourelleau plus légères.
  • Un autre avantage du dispositif selon l'invention est, en réduisant les couples, de permettre de réduire sensiblement la taille et la capacité des moyens d'entraînement et de motorisation des axes site et gisement.
  • Un autre avantage du dispositif selon l'invention est, en réduisant les éléments de structure et les composants d'entraînement et de motorisation, de diminuer le coût du dispositif.
  • Un autre avantage du dispositif selon l'invention est, en réduisant les éléments de structure et les composants d'entraînement et de motorisation, de diminuer le bilan de masse du dispositif.
  • D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des vues perspectives sur lesquelles :
    • la figure 1 représente une configuration à deux tubes avec un chariot se déplaçant en translation selon un axe vertical,
    • la figure 2 représente une configuration à deux tubes avec un chariot se déplaçant en translation selon un axe horizontal,
    • la figure 3 présente une configuration à quatre tubes avec un chariot se déplaçant en rotation autour d'un axe concourant avec l'axe de gisement, et
    • la figure 4 présente une configuration à quatre tubes avec un chariot se déplaçant en rotation autour d'un axe concourant avec l'axe de site.
  • Selon la figure 1, le dispositif objet de la présente invention comprend un système d'arme 1. Ce système d'arme 1 comprend plusieurs tubes 6 fixés sur un chariot 7. Le système d'arme est mobile en rotation autour d'un axe site 2. Dans cette illustration, l'axe site 2 est horizontal. Cette rotation s'effectue par rapport à une lyre 3. Cette lyre 3 peut, à son tour, tourner autour de l'axe gisement 4 relativement au châssis 5. Dans cette illustration, l'axe gisement 4 est vertical. Le châssis est fixé sur un affût fixe ou sur un véhicule, dont le tourelleau contribue à assurer la sécurité.
  • Lors du tir d'une munition depuis un tube 6, un effort de recul important est développé, principalement dans l'axe 8 dudit tube 6. Selon les lois de la mécanique, cet effort en se répercutant sur chacun des axes site 2 et gisement 4, produit des couples qui agissent principalement sur les organes de mise en mouvement de ces axes : moteurs, réducteurs, et risquent de les endommager. Sur l'axe site 2, le couple résulte du produit scalaire de l'effort par le vecteur distance, encore nommé bras de levier, reliant le point d'application de l'effort et l'axe de rotation site 2. L'effort peut difficilement être réduit. On tente donc de réduire, ou mieux d'annuler, le bras de levier. Pour cela, il faut que le point d'application de l'effort se rapproche de, ou mieux soit situé sur, l'axe de rotation site 2. Cette condition est réalisée si l'axe 8 du tube 6 qui porte l'effort se rapproche ou mieux vient en concourance avec l'axe de la rotation site 2.
  • En reproduisant le même raisonnement avec l'axe gisement 4, le couple se réduit ou s'annule, à condition que l'axe 8 du tube 6 se rapproche ou soit en concourance avec l'axe gisement 4.
  • La position de tir 9 privilégiée pour un tube 6 est telle que son axe 8 soit concourant avec les deux axes site 2 et gisement 4.
  • Le chariot mobile 7 a pour fonction de porter et de déplacer les tubes 6 afin de les amener successivement dans la position de tir 9.
  • Afin de conserver un même pointage du tourelleau d'un tube 6 à l'autre, il est avantageux de conserver une seule et même orientation pour chacun des tubes 6 lors de leur positionnement en position de tir 9.
  • De nombreuses configurations sont possibles. Il faut et suffit que la disposition des tubes 6 sur le chariot mobile 7, en relation avec le déplacement dudit chariot 7, permette de reproduire ladite disposition à l'identique lors de la présentation de chaque tube 6 en position de tir 9.
  • Ainsi une configuration, non représentée, consiste à disposer n tubes 6 sur un carrousel, selon une disposition plane et de manière radiale autour de l'axe de rotation dudit carrousel. Cet axe peut être, parallèle à l'axe de rotation site 2. Chaque tube 6 est successivement amené en position de tir 9 par une rotation d'un nième de tour du carroussel. La disposition des tubes 6 est circulaire et en relation avec le mouvement circulaire de rotation du chariot 7 se reproduit identique à elle-même, à chaque rotation d'un nième de tour.
  • La figure 1 présente un exemple de configuration avec deux tubes 6 et un chariot 7 se déplaçant en translation selon une direction perpendiculaire à l'axe site 2. La représentation place le tube du bas, dans le plan de la figure, en position de tir 9. Le chariot est représenté en position haute, dans le plan de la figure. La disposition des tubes 6 est telle qu'ils sont disposés le long d'une première droite. Le mouvement du chariot 7 est une translation selon une seconde droite. La relation entre la disposition des tubes et le mouvement du chariot est ici, le parallélisme de ces deux droites.
  • La figure 2 présente une variante de la configuration précédente. Cet exemple présente deux tubes 6 et un chariot 7 se déplaçant en translation selon une direction parallèle à l'axe site 2. La représentation fait apparaître le tube 6 de gauche, dans le plan de la figure, en position de tir 9, le chariot étant positionné vers la gauche, dans le plan de la figure.
  • La figure 3 représente un exemple de configuration avec quatre tubes 6 et un chariot 7 rotatif. Les tubes sont ici, à titre illustratif, parallèles entre eux et à l'axe de rotation du chariot 7. Le tube le plus en bas, dans le plan de la figure, est en position de tir 9. Les tubes 6 sont disposés selon un cercle. Le mouvement de rotation du chariot 7 reproduit ce cercle.
  • La figure 4 représente une variante de la configuration précédente. Cet exemple présente quatre tubes 6 et un chariot 7 rotatif. Le tube le plus à droite, dans le plan de la figure, est en position de tir 9. Un déport a été réalisé dans la lyre 3.
  • Sur le même principe, le système d'arme 1, en plus de l'effort de recul, est soumis a des efforts gravitationnels. Durant les phases de transport où le tourelleau est déplacé, par exemple par son véhicule porteur ou de pointage pendant lequel le système d'arme est déplacé par les mouvements des axes site 2 et gisement 4, sous l'effet du propre poids du système d'arme 1 et/ou de l'ensemble regroupant la lyre 3 et le système d'arme 1, peuvent apparaître des couples s'appliquant sur les moteurs ou réducteurs des axes site 2 et/ou gisement 4. Les bras de levier déterminant ces couples dépendent de la distance entre le centre de gravité d'une partie mobile et l'axe de la rotation. Un premier bras de levier apparaît entre le centre de gravité du système d'arme 1 et l'axe de rotation site 2. Un second bras de levier apparaît entre le centre de gravité de la partie mobile en gisement, regroupant la lyre 3 et le système d'arme 1, et l'axe de rotation gisement 4.
  • Il est possible selon la configuration de rapprocher en tout ou partie, l'un ou l'autre de ces centres de gravité de l'axe de rotation correspondant. On peut utiliser le chariot 7 de positionnement des tubes 6, afin de déplacer les tubes vers une position d'équilibre qui rapproche le centre de gravité de l'axe de rotation.
  • Ainsi dans la configuration de la figure 1, une position d'équilibre, située entre les deux positions de tir 9 des deux tubes 6, rapproche le centre de gravité de la partie mobile en site, au plus près de l'axe de rotation site 2.
  • De même, dans la configuration de la figure 2, une position d'équilibre, située entre les deux positions de tir 9 des deux tubes 6, rapproche le centre de gravité de la partie mobile en gisement, au plus près de l'axe de rotation gisement 4.
  • Les deux familles de conditions, associées aux efforts de recul d'une part, et aux efforts gravitationnels d'autre part, sont généralement contradictoires. Les conditions gravitationnelles conduisent à une position d'équilibre, dans laquelle est placé le chariot 7, durant les phases de transport et durant le pointage. Ensuite le chariot rejoint une de ses positions de tir 9, pour laquelle un tube 6 chargé est disponible.

Claims (4)

  1. Tourelleau pour munition à haute énergie, comprenant un système d'arme (1), mobile autour d'un premier axe de site (2), par rapport à une lyre (3), elle-même mobile autour d'un second axe de gisement (4), par rapport à un châssis (5), caractérisé en ce que le système d'arme (1) comporte plusieurs tubes (6), fixés sur un chariot (7) permettant d'amener successivement chacun des tubes (6) dans une position de tir (9), telle que l'axe (8) du tube (6) soit concourant avec les axes de site (2) et de gisement (3), en ce que le chariot (7) est animé d'un mouvement de translation et les tubes (6) sont parallèles entre eux et alignés selon la direction de ladite translation, et en ce que le chariot (7) est positionnable dans une position d'équilibre pendant les phases de transport et de pointage, position d'équilibre dans laquelle le centre de gravité de la partie mobile selon l'axe de site ou de gisement est rapproché au plus près de l'axe de rotation de site ou de gisement.
  2. Tourelleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement du chariot (7) est tel qu'il reproduit une disposition des tubes (6) sur le chariot (7) identique à elle-même à chaque amenée d'un tube (6) dans la position de tir (9) .
  3. Tourelleau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la direction de ladite translation est parallèle à l'axe site (2).
  4. Tourelleau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe de ladite translation est perpendiculaire à l'axe site (2).
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EP1457754B1 EP1457754B1 (fr) 2009-11-11
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